林产化学工艺学

第一篇天然树脂生产工艺学

树木提取物：用水或有机溶剂从树木的各个部分提取出来的产品，或用水蒸气蒸馏树木各个部分得到，特点：提取过程中不引起木材结构或组成上的改变。原料可以进行综合利用。

提取物分类：天然树脂、栲胶、精油、其他林特产品。

天然树脂生产工艺学：是研究天然树脂产品的基本化学性质、加工理论和生产技术的科学。同时，为了更进一步扩大其用途和改善品质，阐述和讨论了产品再加工的途径和生产工艺。

松香的改性产品主要有氢化松香、聚合松香、歧化松香马来松香。松香衍生物产品包括松香酯、松香盐、松香腈、松香胺等。

第一章生产松香、松节油的原料

从化学组成看，松脂主要是固体树脂酸溶解在萜烯类中所形成的溶液。

松节油：挥发性的萜烯类物质，松香：非挥发类的树脂酸，

脂松香和脂松节油：从生活的松树上采集松脂，松脂通过水蒸气蒸馏的得到的松香和松节油。

木松香和木松节油（浸提松香和浸提松节油）：用有机溶剂浸提松根明子，浸提液再加工提取的松香和松节油。

浮游松香和浮游脂肪酸：在硫酸盐法松木制浆生产中，木材的树脂酸和脂肪酸溶于碱液中，碱液浓缩得到硫酸盐皂，硫酸盐皂经酸化后得到粗浮油，在进行减压分馏后得到的松香和脂肪酸。硫酸盐松节油：从松木蒸煮过程排汽中回收得到的松节油。

第一节、松脂采集

采脂：在松树树干上有规律的开割伤口，引起松脂大量分泌和收集松脂的作业称为采脂。

松脂的形成条件：1、充足的光照条件

2、一定浓度的二氧化碳

3、土壤中吸收充足的水分和无机营养

采脂是一个笼统的叫法。松脂采割是指在松树树干上定期有规律地开割割口，并收集从割口流出来的松脂的操作。

化学采脂：化学采脂使用化学药品刺激松树，使之多分泌松脂，延长流脂时间，

提高松脂产量和劳动生产率。

第二章松脂化学基础

第一节、松脂的组成与性质

松脂的组成：固体树脂酸，液体萜烯类。

从化学角度看松脂组成：1、酸部分，2、中性油部分

第二节、松节油的组成与性质

我国生产的松节油，绝大部分是脂松节油。

1、脂松节油的组成

由松脂加工生产分离的松节油叫脂松节油。松节油以单萜烯为主要成分的混合液

体商品名称为优级松节油（简称优油），亦即通常所称的松节油；以倍半萜长叶烯和

石竹烯为主要组成的混合液体商品名称为重松节油（简称重油）。

2、松节油的物理性质

松节油是透明无色、具有芳香气味的液体，是一种优良溶剂，能与乙醚、乙醇、苯、二硫化碳、四氯化碳和汽油等互溶，不溶于水，易挥发，属二级易燃液体。它的

物理性质如相对密度、折射率（折光指数）、比旋值、沸点、黏度等，与油的组成有关。

3、松节油的化学性质

异构反应，氧化反应，加成、水合反应，热解反应，酯化反应，氢化反应，脱氢反应，环氧化反应，聚合反应。

第三节、松香的组成与性质

松香的组成：树脂酸含量、脂肪酸含量、中性物质含量

松香的主要成分

1、树脂酸，它是各种同分异构的树脂酸的熔合物。它们具有同一分子式

C20H29COOH。这个分子式可以认为是以羧基代替甲基的二萜类含氧衍生物。

2、树脂酸的结构与分类：树脂酸是一类化合物的总称，他们大多具有三环菲骨架，二个双键的一元羧基，少量为劳丹烷骨架和个别具有二元羧基。

3、树脂酸分为三个主要类型：枞酸型树脂酸、海松酸性树脂酸、劳丹型树脂酸。

（一）松香的物理性质

松香是一种透明而硬脆的固态物质，折断面似贝壳且有玻璃光泽，颜色由微黄至褐红色，松香溶于许多有机溶剂。

结晶现象就是在厚而透明的松香块中出现树脂酸的结晶体，松香因而变浑浊，肉眼可见。结晶松香的熔点较高（110℃-135℃），难以皂化，在一般有机溶剂中有再结晶的趋向，给肥皂、造纸、油漆等生产造成困难。

松香的结晶趋势是松香在一定有机溶剂（丙酮）中析出树脂酸晶体的倾向性。

松香易被大气中的氧所氧化，尤其在较高温度或呈粉末状态时更易氧化。

松香在不结晶的情况下是玻璃体，无定形固体，没有确切的熔点，只有软化点。

（二）松香的化学性质

松香的主要组成是树脂酸，其化学性质决定于树脂酸的结构。树脂酸分子结构中有双键和羧基两个反应活性中心。利用共轭双键的反应（包括异构、氧化、氢化、聚合、歧化和加成等）作为松香改性的基础。

异构化反应、氧化反应、加成反应、氢化反应、歧化反应、聚合反应、氨解反应、酯化反应、成盐反应、松香的热裂解

第三章松香加工

松脂加工通常是用水蒸气蒸馏的方法将松香和松节油分离，并除去杂质和水分。按照加热热源不同，分为水蒸气法和简易法。按照加工工艺连续的情况，水蒸气法又可分为连续法和间歇法。

第一节、松脂在工厂中的贮存与运输

松脂的贮存方法：在工厂中，一般用贮脂池珠村松脂，国外亦有用地面上的理事贮罐。贮存量半个月至两个月。

松脂的输送：螺旋输送机输送、压缩空气输送。

第二节、水蒸气法松脂加工

一、水蒸气法松脂加工工艺流程

水蒸气法是用水蒸气作为加热和解吸介质松脂加工的方法

加工过程氛围三个工序。松脂的熔解、熔解脂液的净制和净制脂液的蒸馏。

先将松脂加热并加松节油和水，使之熔解为液体状态，滤去大部分杂质，洗去深

色的水溶物，同时加入脱色剂，除去松脂中的铁化合物。溶解脂液在经热水洗涤后进

入净制工序，进一步除去细小杂质和绝大部分水。得到的净制脂液在间歇蒸馏釜或连

续蒸馏塔中用过热水蒸气蒸馏，制得松香和松节油产品。

一、松脂的熔解

为了除去杂质和水分，必须再加入适量的松节油和水，并加入草酸，加热至93-95℃。加热和加油的目的是使松脂更好的熔解，降低松脂的密度和黏度，加水是为了

洗去松脂中的水溶性色素；加入草酸是除去有色的树脂酸铁盐，生成溶于水的盐类。

间歇溶解过程的主要设备：加料斗一般要求容纳1-2h生产的需要量。

间歇熔解釜：间歇熔解釜具有加热、搅拌、洗涤、过滤和压送作用。

二、松脂连续熔解工艺

三、熔解脂液的净制

水洗工艺都是在熔解粗滤后进行，粗滤将大部分有色物质滤去。脂液经过渡槽沉

去有色的洗涤水，在进行水洗。水洗目的：1、进一步除去脂液中的色素，提高松香颜色级别。2、洗去脂液中残留的无机酸，减弱蒸馏对树脂酸的异构。

1、脂液澄清过程的理论基础

澄清法是利用悬浮液或互不相溶的液体中各种物质重量不同而自行分层的原理。

重的杂质，如泥沙等在澄清时较易下沉，水和树皮等细小杂质与脂液的密度差不很大，沉降需要较长时间。

2、中层脂液的处理和利用

在澄清过程中，澄清脂液和水层之间有一层脂液、水和杂质相混的褐色混合物，

称为中层脂液或中间层。其量约为原料量的1%-3%。

净制脂液的蒸馏

一、间歇式脂液水蒸气蒸馏

1、间歇式常压水蒸气蒸馏

2、脂液减压水蒸气蒸馏